自動化生產(chǎn)線控制與維護(hù)（基于數(shù)字孿生）課件 2.3傳感檢測技術(shù)的應(yīng)用

任務(wù)2.3傳感檢測技術(shù)應(yīng)用任務(wù)描述PLC需要與外界進(jìn)行信息交互才能獲取信息，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并決策控制各類輸出，而PLC是通過傳感器是獲取各類信息的。通過學(xué)習(xí)各種典型傳感器相關(guān)知識，了解其原理、性能及應(yīng)用場合的基礎(chǔ)上，以實驗平臺為例介紹常用傳感器的具體應(yīng)用、并檢測控制電路電氣接口及調(diào)試，認(rèn)識并找出所用的傳感器與PLC控制器的電氣接口。找出PLC輸入口“I”口的地址及其控制功能；繪制設(shè)備電氣原理圖。本節(jié)課完成下面任務(wù)：學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)熟悉常用開關(guān)量傳感器、數(shù)字量傳感器；熟悉PLC輸入接口電路。會進(jìn)行傳感器的選用、安裝與維護(hù)；能夠找出設(shè)備中各種傳感器相連接的PLC輸入口的地址。培養(yǎng)勞動意識和工程師的職業(yè)素養(yǎng)；培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，學(xué)以致用的能力。傳感檢測技術(shù)應(yīng)用認(rèn)知傳感檢測技術(shù)是實現(xiàn)自動化的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過傳感檢測技術(shù)能有效實現(xiàn)各種自動化生產(chǎn)設(shè)備大量運行信息的自動檢測，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之相對應(yīng)的有用電信號進(jìn)行輸出。自動化設(shè)備中用于實現(xiàn)以上信息的傳感檢測功能的裝置就是傳感器，在自動化生產(chǎn)線等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。傳感器的分類傳感器種類開關(guān)量傳感器數(shù)字量傳感器模擬量傳感器輸出電信號的類型不同開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用開關(guān)量傳感器又稱接近開關(guān)，是一種采用非接觸式檢測、輸出開關(guān)量的傳感器。在自動化設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的主要有磁感應(yīng)式接近開關(guān)、電感式接近開關(guān)、電容式接近開關(guān)和光電式接近開關(guān)等。開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用磁感應(yīng)式接近開關(guān)簡稱磁性開關(guān)，其工作方式是當(dāng)有磁性物質(zhì)接近磁性開關(guān)傳感器時，傳感器感應(yīng)動作，并輸出開關(guān)信號。開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用磁性開關(guān)01在自動化設(shè)備中，磁性開關(guān)主要與內(nèi)部活塞（或活塞桿）上安裝有磁環(huán)的各種氣缸配合使用，用于檢測氣缸等執(zhí)行元件的兩個極限位置。02為了方便使用，每一磁性開關(guān)上都具有動作指示燈。當(dāng)檢測到磁信號時，輸出電信號，指示燈亮。03在自動化設(shè)備中，磁性開關(guān)主要與內(nèi)部活塞（或活塞桿）上安裝有磁環(huán)的各種氣缸配合使用，用于檢測氣缸等執(zhí)行元件的兩個極限位置。磁性開關(guān)實物及電氣符號圖開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用電容式接近開關(guān)利用自身的測量頭構(gòu)成電容器的一個極板，被檢測物體構(gòu)成另一個極板，當(dāng)物體靠近接近開關(guān)時，物體與接近開關(guān)的極距或者介電常數(shù)發(fā)生變化，引起靜電容量發(fā)生變化，使得和測量頭連接的電路狀態(tài)也相應(yīng)的發(fā)生變化，并輸出開關(guān)信號。開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用電容式接近開關(guān)電容式接近開關(guān)檢測紙張塑料金屬零件絕緣的液體木材的非金屬物體電容式接近開關(guān)一般應(yīng)用在一些塵埃多、易接觸到有機溶劑及需要較高性價比的場合中。由于檢測內(nèi)容的多樣性，使其得到更廣泛的應(yīng)用。開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用電容式接近開關(guān)圖2-43電容式接近開關(guān)實物圖及其氣電氣符號圖開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用電感式接近開關(guān)利用渦流效應(yīng)制成的開關(guān)量輸出位置傳感器放大處理電路LC高頻振蕩器它利用金屬物體在接近時能使其內(nèi)部產(chǎn)生電渦流，使得接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，進(jìn)而控制開關(guān)的通斷。由于電感式接近開關(guān)基于渦流效應(yīng)工作，因此它檢測的對象必須是金屬。但由于電感式接近開關(guān)對金屬與非金屬的篩選性能好，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，在現(xiàn)代工業(yè)檢測中也得到廣泛應(yīng)用。電感式接近開關(guān)圖2-44電感式接近開關(guān)的實物及電氣符號圖開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用光電式接近開關(guān)利用光電效應(yīng)制成的開關(guān)量傳感器光發(fā)射器和接收器有一體式和分體式兩種光發(fā)射器光發(fā)射器用于發(fā)射紅外光或可見光光接收器光接收器用于接收發(fā)射器發(fā)射的光，并將光信號轉(zhuǎn)換成電信號以開關(guān)量形式輸出開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用光電式接近開關(guān)光電接近開關(guān)自動包裝機自動封裝機自動灌裝機自動或半自動裝配流水線光電接近開關(guān)安裝時，不能安裝在水、油、灰塵多的地方，應(yīng)回避強光及室外太陽光等直射的地方，注意消除背景物的影響。光電式接近開關(guān)光電式接近開關(guān)的實物及圖形符號開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用圖2-49擴散反射型光電開關(guān)實物圖開關(guān)量傳感器的認(rèn)知及應(yīng)用光電式接近開關(guān)漫反射式光電接近開關(guān)工作原理漫反射式光電接近開關(guān)的光發(fā)射器和光接收器集于一體，利用光照射到被測物體上反射回來的光線而進(jìn)行工作。優(yōu)點漫反射式光電開關(guān)的可調(diào)性很好，其敏感度可通過其背后的旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。傳感檢測技術(shù)在生產(chǎn)線中的應(yīng)用通過傳感器的認(rèn)知，找出設(shè)備單元上的傳感器與PLC輸出“I”口連接地址。如找出安裝在薄型單活塞桿防轉(zhuǎn)氣缸上下限位傳感器的地址。如圖2-54所示，觀察PLC控制器輸入口的指示燈，當(dāng)薄型氣缸下降時，由亮變滅指示燈的地址是薄型氣缸上限位傳感器的電氣連接地址；由滅變亮指示燈的地址是薄型氣缸下限位傳感器的電氣連接地址。圖2-54薄型氣缸磁性開關(guān)傳感檢測技術(shù)在生產(chǎn)線中的應(yīng)用如圖2-55所示，電容式傳感器用于判斷傳送帶上有無物料，把工件放到傳送帶電容式傳感器的前面，觀察PLC控制器輸入口指示燈，由滅變亮指示燈的地址就是這個傳感器所連接的電氣連接輸入口的地址。可以通過這樣的方法完成表2-11中有關(guān)傳感器的內(nèi)容。圖2-55分類存儲裝置電容式傳感器總結(jié)拓展傳感器根據(jù)應(yīng)用場合選用與PLC的電路連接方法與調(diào)試找出設(shè)備的所有傳感器，說明其在設(shè)備中的作用，找出其與PLC連接的地址。實操應(yīng)用：思考與練習(xí)操作題2人一組自由組隊，完成下表學(xué)生分組情況及所選設(shè)備情況組號學(xué)號及名字任務(wù)1選定設(shè)備

序號地址設(shè)備符號設(shè)備名稱設(shè)備功能1I0.0

2I0.1

表2-12